土壤入滲模型參數(shù)的線性預(yù)報模型研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、土壤水分入滲是指在灌溉或者降雨的條件下,水分經(jīng)過地表滲入土壤并儲存在土壤中,形成土壤水的過程,土壤水分入滲的過程實質(zhì)上是將地表水轉(zhuǎn)化成土壤水供植物根系吸收利用的過程。對土壤水分入滲參數(shù)的研究可為科學(xué)進行農(nóng)田灌溉提供技術(shù)支撐,也可為地下水資源的合理評價提供指導(dǎo)。目前對于表征土壤入滲過程的土壤入滲模型的研究已基本成熟,但對于如何準(zhǔn)確、迅速地獲取土壤入滲模型參數(shù)還存在一定的困難。以往人們主要是采用試驗法來獲取土壤水分入滲參數(shù),從精度的要求看,

2、試驗的方法能夠滿足農(nóng)業(yè)灌溉水管理的需求,但存在試驗技術(shù)難度大、設(shè)備復(fù)雜、費時、費力等問題。為解決上述問題,本文試圖采用土壤傳輸函數(shù)法,基于區(qū)域規(guī)模尺度上的土壤入滲參數(shù)和土壤常規(guī)物理化學(xué)參數(shù)試驗大樣
  本,建立土壤入滲參數(shù)的線性預(yù)報模型,為進一步完善土壤傳輸理論和指導(dǎo)農(nóng)田灌溉提供幫助。
  本文基于土壤入滲試驗以及土壤理化性質(zhì)試驗樣本數(shù)據(jù),首先根據(jù)單因素分析法的原理分別分析了Kostiakov三參數(shù)入滲模型入滲系數(shù)K、入滲指

3、數(shù)a、相對穩(wěn)定入滲率f0與土壤容重、土壤體積含水量、土壤質(zhì)地、土壤有機質(zhì)、土壤含鹽量、土壤溫度等理化參數(shù)的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上建立了非凍結(jié)非鹽堿土壤、鹽堿土壤、凍結(jié)土壤的Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)的線性預(yù)報模型。通過對灌溉造成的土壤結(jié)構(gòu)變形前后入滲模型參數(shù)線性預(yù)報模型的對比分析,提出了考慮土壤結(jié)構(gòu)變形對提高模型預(yù)測精度的必要性,建立了能夠適用于整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)周期的Kostiakov二參數(shù)以及Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)的線性

4、預(yù)報模型,并對預(yù)測結(jié)果進行了驗證,結(jié)果表明預(yù)測精度能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的要求。此外,通過對Kostiakov三參數(shù)入滲模型以及Philip入滲模型參數(shù)預(yù)測精度的對比發(fā)現(xiàn),Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)的預(yù)測精度明顯高于Philip入滲模型參數(shù)的預(yù)測精度,選用Kostiakov三參數(shù)入滲模型作為研究對象建立不同類型土壤入滲參數(shù)的預(yù)報模型,提出了利用容易獲取的土壤基本理化參數(shù)預(yù)測土壤Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)的線性方法。

5、r>  研究發(fā)現(xiàn):影響非凍結(jié)非鹽堿土壤入滲模型參數(shù)的主要因素是土壤容重、含水量(體積含水量)、有機質(zhì)含量、質(zhì)地等土壤理化參數(shù);影響鹽堿土壤入滲模型參數(shù)的主要因素除上述理化參數(shù)外,含鹽量的影響不容忽視;影響凍結(jié)土壤入滲模型參數(shù)的主要因素除土壤容重、含水量、有機質(zhì)含量、質(zhì)地這幾個理化參數(shù)外土壤溫度也會對其產(chǎn)生較大的影響?;谏鲜鲅芯拷Y(jié)論建立了考慮土壤結(jié)構(gòu)變形條件下的非凍結(jié)非鹽堿土壤Kostiakov入滲模型參數(shù)的線性預(yù)報模型,各參數(shù)平均相對

6、誤差能夠達到12%以下,預(yù)測精度較高;建立的鹽堿土壤Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)線性預(yù)報模型各參數(shù)的平均相對誤差在15%以下,預(yù)測精度能夠滿足要求;建立的凍結(jié)土壤Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)預(yù)報模型各參數(shù)的平均相對誤差在19%以下,基本能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的要求。
  本文建模時僅考慮了土壤入滲模型參數(shù)的主要影響因素,而對農(nóng)業(yè)耕作措施、表土結(jié)皮和板結(jié)、地下水埋深等因素未加考慮,在進一步的研究中考慮引入次要影響因素,

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